Seção 6
Trabalho, energia e potência
Caso paralelo
O trabalho de uma força constante é o produto escalar da força pelo deslocamento.
Em uma dimensão
O trabalho de uma força variável é a integral da força ao longo da trajetória.
Energia associada ao movimento, igual a metade do produto da massa pelo quadrado da rapidez.
Variação
Energia potencial gravitacional perto da superfície, proporcional à altura.
- aproximadamente constante.
Energia potencial de uma mola ideal, proporcional ao quadrado da deformação.
O trabalho de uma força conservativa é menos a variação de energia potencial.
O trabalho resultante realizado sobre um corpo é igual à variação da sua energia cinética.
Em três dimensões
A força conservativa é menos o gradiente da energia potencial.
A energia mecânica é a soma das energias cinética e potencial.
Num sistema conservativo, a energia mecânica inicial é igual à final.
- apenas forças conservativas realizam trabalho.
Equivalentemente
O trabalho das forças não conservativas é igual à variação de energia mecânica.
Para movimento em superfície plana com atrito constante
O trabalho do atrito cinético é menos o produto do atrito pela distância percorrida.
Quociente entre o trabalho realizado e o intervalo de tempo decorrido.
Derivada do trabalho em relação ao tempo, igual ao produto escalar da força pela velocidade.
ou
Quociente entre a energia ou potência útil e a energia ou potência de entrada.